La progettazione di una ferrovia è più veloce e favorisce la partecipazione del pubblico con VR e GIS
Nel corso della sua carriera, Mantas Smidtas, leader in campo tecnologico per l'azienda di ingegneria e consulenza Ramboll— ha appreso alcune fondamentali lexioni circa l'importanza di calmare le preoccupazioni dell'opinione pubblica durante lo sviluppo di progetti ferroviari, come il prolungamento di Hensetting-Østfoldbanen della ferrovia statale norvegese Bane NOR’s Hensetting–Østfoldbanen extension.
Durante un incontro con la comunità, un residente ha manifestato la sua preoccupazione a causa della vicinanza della sua casa a un punto in cui gli architetti paesaggisti stavano costruendo una grande barriera acustica. Guardando la mappa in 2D, in effetti, la barriera appariva enorme. "Una vera e propria montagna", racconta Smidtas. "Gli abbiamo fatto indossare gli occhiali VR [per la realtà virtuale] e ha potuto constatare che essa non era affatto visibile a causa degli alberi". Nonostante lo scetticismo iniziale dell'uomo, la possibilità di guardare la barriera in VR ha alleviato le sue preoccupazioni.
Ramboll, fondata in Danimarca nel 1945, utilizza diverse tecnologie digitali per affrontare le numerose sfide poste dalla progettazione delle ferrovie urbane, dal coinvolgimento del pubblico con esperienze immersive in VR e realtà aumentata (AR) all'utilizzo dei dati del sistema informativo geografico (GIS) per accelerare la progettazione.
La VR si è dimostrata uno strumento potente per coinvolgere le comunità locali: "Portiamo un progetto preliminare alle riunioni della comunità", spiega Smidtas. "Abbiamo un modello sullo schermo su una parete e gli occhiali VR pronti, e le persone possono guardare da diverse prospettive".
Il GIS fornisce una panoramica precisa dei dati relativi a infrastrutture, edifici, acqua, condizioni del suolo e vegetazione, che consente una progettazione calata nel contesto del mondo reale. Per Ramboll il collegamento di questi dati a una mappa digitale aiuta ad individuare le correlazioni geografiche nei dati, il che produce risultati migliori e promuove la condivisione delle conoscenze.
Ramboll utilizza la piattaforma ArcGIS Online di Esri (Environmental Systems Research Institute) nei suoi uffici in 35 Paesi: i dipendenti possono estrarre i dati GIS di qualsiasi regione per creare mappe dettagliate e stratificate con una precisione entro i 20 centimetri. L'aggiunta di strati di dati GIS a modelli intelligenti utilizzando il BIM (Building Information Modeling) aiuta Ramboll a ridurre i margini di errore per progetti come la ferrovia Bane NOR, abbassando significativamente il rischio. (L'azienda utilizza Autodesk Connector per collegare i dati GIS ai modelli di progettazione digitale).
Gli strumenti GIS migliorano la comunicazione in ogni fase e aiutano i team di progetto a pianificare soluzioni ottimali per problemi come l'espansione urbana e l’impatto ambientale. La mappa 3D del sito del progetto Hensetting-Østfoldbanen comprendeva informazioni su 35.000 alberi, che si sono rivelate un argomento di discussione cruciale con i residenti. Le informazioni sulla classificazione degli alberi, l'altezza, il raggio, la densità e la vicinanza alle abitazioni hanno contribuito alla pianificazione di barriere acustiche efficaci lungo il percorso ferroviario, preservando al contempo l'habitat naturale.
La progettazione delle ferrovie diventa più efficiente
Per progettare il progetto Hensetting-Østfoldbanen, che prevede 2,2 chilometri di ferrovia e due depositi ferroviari, Ramboll ha adottato quello che definisce un approccio dirompente: per la prima volta sono stati integrati quattro componenti del sistema - catenaria, rotaia, segnali e barriere antirumore - con particolare attenzione all'automazione e ai dati.
Il progetto ferroviario è complicato dall’alta densità di popolazione delle grandi città e dei loro dintorni, dove vive oltre l'80% dei norvegesi. Una crescita demografica costante dello 0,5%-1% aggiunge altre 50.000 persone all'anno. Creando un sistema sicuro e puntuale per passeggeri e merci, Bane NOR mira a fornire la maggiore offerta di mobilità ferroviaria a fronte di un costo contenuto.
Ramboll ha suddiviso il progetto in quattro grandi segmenti, tutti collegati tra loro: creazione di contenuti parametrici, automazione della modellazione, revisione dei progetti e visualizzazione dei dati utilizzando Autodesk Dynamo Studio, Inventor, Revit, InfraWorks, BIM 360 Docs, Forge, e Civil 3D.
Lavorando in tempi stretti, il team ha realizzato le prime fasi del progetto in parallelo con le fasi successive. È stato difficile trovare un numero sufficiente di persone di talento in tutte le discipline (catenaria, ferrovia, strada, ponte e segnali) che potessero adottare rapidamente flussi di lavoro e strumenti più efficienti.
La visualizzazione e l'aggregazione dei dati hanno migliorato notevolmente l'efficienza della progettazione e, in ultima analisi, l'esperienza del cliente. Un cruscotto intuitivo e interattivo consente ai team di valutare i progressi, analizzare i progetti e ricevere un feedback contestuale attraverso i modelli grafici e i dati.
L’aggregazione dei dati migliora la comunicazione
L’ambiente di progettazione ricco di dati di Ramboll ha aggregato informazioni provenienti da molte fonti. Per aiutare i clienti a visualizzare le opzioni di progettazione, il team ha creato esperienze interattive immersive utilizzando il software Unity, quindi ha esportato i dati nei formati di streaming video RealVideo (RVX) e file Filmbox (FBX). "Usiamo lo strumento VR integrato, ma esportiamo anche i dati in RVX usando Unity, creiamo i modelli VR e li consegniamo al cliente in un formato open-source", spiega Smidtas.
Questo processo ha garantito l'interoperabilità con applicazioni parametriche di creazione di contenuti come InfraWorks. "Con la soluzione che abbiamo sviluppato, siamo in grado di aggregare i dati da Revit, Dynamo Studio e Civil 3D e di aggiungerli a InfraWorks con tutti i suoi metadati", spiega Smidtas. "Lo usiamo per comunicare con i clienti. Quando è diventato uno strumento di revisione dei progetti, abbiamo sviluppato un'API [interfaccia di programmazione delle applicazioni] per trasferire i dati in BIM 360, dove sono pronti per essere aperti in Forge".
Un cruscotto interattivo alimentato da PowerBI di Microsoft visualizzava le metriche che aiutavano il team a valutare i progressi, ad analizzare gli indicatori chiave di prestazione e a ottenere un feedback contestuale. "Lo strumento di revisione dei progetti è stato per noi una prova di concetto", spiega Smidtas. "Avere più dati in un unico posto permette di prendere decisioni molto più rapide. Se posso ottenere più informazioni, lo faccio, soprattutto se abbiamo libero accesso alle informazioni e possiamo evitare più errori. È questo l'obiettivo".
L’automazione dei flussi di lavoro riduce le ore di progettazione
Ramboll ha progettato flussi di lavoro che potessero essere ampliati man mano che i progetti passavano da cinque a 12 o più discipline. Utilizzando il modello parametrico come base, i team di progetto possono integrare tutti i flussi di lavoro in un'unica piattaforma digitale che automatizza molte delle attività manuali.
Tale automazione aumenta la produttività, ma per ottenere risultati affidabili è necessario un buon contenuto. La libreria Revit per il progetto ferroviario prevedeva tre livelli di dettaglio: basso, medio e alto. I membri del team potevano scegliere la granularità richiesta.
Il team della catenaria, responsabile della progettazione dei cavi di alimentazione della ferrovia elettrificata, ha dato l'esempio di flussi di lavoro accelerati e automatizzati. L'estenuante e lento lavoro di posizionamento manuale dei pali della catenaria è stato semplificato e ridotto a un solo clic; il team afferma di aver risparmiato 440 ore di progettazione lavorando 2,2 volte più velocemente grazie alla libreria di Revit. "Ora che disponiamo di un'ottima libreria in Revit, possiamo costruire queste linee catenarie sette o più volte più velocemente", afferma Smidtas.
L’automazione fa risparmiare tempo, ma secondo Smidtas la comunicazione è la chiave per una migliore pianificazione, una migliore progettazione e migliori risultati. E non si tratta solo di persone che parlano con altre persone. "Significa una migliore comunicazione tra Ramboll e i clienti, tra Ramboll e gli sviluppatori di software e tra i prodotti software".
Per il progetto Hensetting-Østfoldbanen, la comunicazione ha contribuito a ottimizzare il processo di progettazione e a renderlo più efficiente, coinvolgendo più velocemente i clienti nel flusso di lavoro. "In questo progetto non si tratta di risparmiare tempo", afferma Smidtas. "Stiamo dicendo: 'Possiamo darvi una qualità migliore con lo stesso ammontare di tempo’".